CN107526486A - 偏光片、触控显示面板和触控显示装置 - Google Patents

偏光片、触控显示面板和触控显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种偏光片、触控显示面板和触控显示装置，其中该偏光片包括：偏光片主体和位于偏光片主体上的触控压力检测层，触控压力检测层用于检测触控位置的触控压力。本发明的技术方案以现有的显示面板中的偏光片主体作为衬底，将用于实现触控压力功能的触控压力检测层制备于偏光片主体上，并通过现有的偏光片粘连工艺将带有触控压力检测层的偏光片直接粘连于显示面板上，即可实现触控压力检测层与显示面板的结合。与现有技术相比，本发明的技术方案无需再为触控压力检测层设置额外的柔性衬底和光学用透明胶，从而能大大减小成型后的触控显示装置的厚度，有利于触控显示装置的轻薄化。

Description

偏光片、触控显示面板和触控显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种偏光片、触控显示面板和触控显示装置。
背景技术
图1为现有技术中一种具有触控压力检测功能的触控显示装置的截面示意图，如图1所示，现有的触控显示装置是直接将具有压力检测功能的触控压力检测层2贴附于显示面板1表面。具体地，在柔性衬底3的一侧形成具有压力检测功能的触控压力检测层2，然后在该衬底3的另一侧设置光学用透明胶(Optically Clear Adhesive，简称OCA)4，最后将具有触控压力检测层2的衬底3与显示面板1进行粘连，从而得到具有触控压力检测功能的触控显示装置。
其中，柔性衬底3的材料一般为聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)或环烯烃共聚物(Cyclo-olefin polymer，简称COP)，厚度一般为45um；光学用透明胶4的厚度一般为75um。
在现有技术中，将触控压力检测层与显示面板进行结合时，需要使用额外使用柔性衬底和光学用透明胶，因而导致现有技术中的具有触控压力检测功能的显示装置的厚度较厚，不利于显示装置的轻薄化。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种偏光片、触控显示面板和触控显示装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种偏光片，包括：偏光片主体和位于偏光片主体上的触控压力检测层，所述触控压力检测层用于检测触控位置的触控压力。
可选地，还包括：触控位置检测层，触控位置检测层用于检测触控位置，所述触控位置检测层与所述触控位置检测层异层设置。
可选地，所述触控位置检测层和所述触控压力检测层之间还设置有屏蔽层，所述屏蔽层用于屏蔽触控位置检测层和所述触控压力检测层之间的电信号。
为实现上述目的，本发明还提供了一种触控显示面板，包括：如上述的偏光片。
可选地，还包括：用于进行画面显示的显示基板，所述偏光片位于所述显示基板的出光侧，所述显示基板包括：恒压电极；
所述触控位置检测层包括：若干个压力检测电极，所述压力检测电极与所述恒压电极之间形成耦合电容，所述压力检测电极用于根据受到的触控压力输出对应的压力检测信号，以供外部的检测芯片根据所述压力检测信号检测出所述压力检测电极所对应位置处的触控压力。
可选地，所述显示基板为液晶显示基板，所述恒压电极为公共电极；
或，所述显示基板为有机发光显示基板，所述恒压电极为阴极。
可选地，所述偏光片与所述显示基板之间还设置有弹性绝缘层。
可选地，当所述偏光片中包括有触控位置检测层时，所述触控位置检测层位于所述触控压力检测层背向所述显示基板的一侧。
为实现上述目的，本发明还提供了一种触控显示装置，包括：如上述的触控显示面板。
可选地，当所述触控压力检测层包括有若干个压力检测电极时，所述触控显示装置还包括：检测芯片，所述检测芯片与所述压力检测电极连接，所述检测芯片用于根据所述压力检测电极输出的检测信号检测所述压力检测电极与所述恒压电极之间的耦合电容，并基于检测出的耦合电容确定所述压力检测电极所对应位置的触控压力。
可选地，当所述偏光片中包括有触控位置检测层时，所述检测芯片与所述触控位置检测层中的触控电极连接；
所述检测芯片还用于根据所述触控位置检测层中的所述触控电极输出的位置检测信号，确定触控位置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种偏光片、触控显示面板和触控显示装置，其中该偏光片包括：偏光片主体和触控压力检测层，触控压力检测层用于检测触控位置的触控压力，本发明的技术方案以现有的显示面板中的偏光片主体作为衬底，将用于实现触控压力功能的触控压力检测层制备于偏光片主体上，并通过现有的偏光片粘连工艺将带有触控压力检测层的偏光片直接粘连于显示面板上，即可实现触控压力检测层与显示面板的结合。与现有技术相比，本发明的技术方案无需再为触控压力检测层设置额外的柔性衬底和光学用透明胶，从而能大大减小成型后的触控显示装置的厚度，有利于触控显示装置的轻薄化。
附图说明
图1为现有技术中一种具有触控压力检测功能的触控显示装置的截面示意图；
图2为本发明实施例一提供的一种偏光片的截面示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种触控显示面板的截面示意图；
图4为本发明中的触控压力检测层的俯视图；
图5为本发明中检测触控压力的原理示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种触控显示面板的截面示意图；
图7为本发明实施例四提供的一种触控显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种偏光片、触控显示面板和触控显示装置进行详细描述。
图2为本发明实施例一提供的一种偏光片的截面示意图，如图2所示，该偏光片包括：偏光片主体5和位于偏光片主体5上触控压力检测层2，其中，触控压力检测层2用于检测触控位置的触控压力。
其中，本发明中的偏光片主体5为现有的显示面板中的常用偏光片。具体地，当显示面板为液晶显示面板(Liquid Crystal Display，简称LCD)时，则偏光片主体5用于滤光以调节显示灰阶；当显示面板为有机发光显示面板(Organic Light Emitting Display，简称OLED)时，偏光片主体5为四分之一波片，用于减少外界光反射、提高色彩饱和度。
在本发明中，以现有的显示面板中的偏光片主体5作为衬底，将用于实现触控压力功能的触控压力检测层2制备于偏光片主体5上，并通过现有的偏光片粘连工艺将带有触控压力检测层2的偏光片直接粘连于显示面板上，即可实现触控压力检测层2与显示面板的结合。与现有技术相比，本发明的技术方案无需再为触控压力检测层2设置额外的柔性衬底和光学用透明胶，从而能大大减小成型后的触控显示装置的厚度，有利于触控显示装置的轻薄化。
可选地，该偏光片还包括：触控位置检测层6，触控位置检测层6与触控位置检测层6异层设置，触控位置检测层6用于检测触控位置。在本发明中，触控位置检测层6包括若干个触控电极，其中触控电极即可为基于自电容检测原理的自电容式触控电极，也可为基于互电容检测原理的互电容式触控电极(包括触控扫描电极和触控感应电极)，对于采用自电容式触控电极或互电容式触控电极进行位置检测的原理为本领域的常用技术，此处不进行详细描述。本发明的技术方案对触控位置检测层6的具体结构不作限定，但凡能实现位置检测的触控位置检测层6的结构，其均应属于本发明的保护范围。
通过将用于实现触控位置检测功能的触控位置检测层6设置于偏光片主体5上，使得无需为触控位置检测层6的制备而额外设置衬底，从而能有效减小触控位置检测层6与显示面板结合后所得到的触控显示装置的厚度，有利于触控显示装置的轻薄化。
需要说明的是，在本发明中，触控位置检测层6和触控压力检测层2位于偏光片本体的相同侧(未给出相应附图)或不同侧。附图中所示触控位置检测层6与触控压力检测层2位于偏光片本体的不同侧的情况，为本发明中的一种优选方案，其能保证触控位置检测层6与触控压力检测层2之间具有一定的距离，从而能有效防止触控位置检测层6与触控压力检测层2之间出现串扰。因此，附图所示情况不会对本发明的技术方案产生限制。
为进一步地防止触控位置检测层6与触控压力检测层2之间出现串扰的问题，本实施例中优选地，触控位置检测层6和触控压力检测层2之间还设置有屏蔽层7，屏蔽层7用于屏蔽触控位置检测层6和触控压力检测层2之间的电信号。可选地，屏蔽层7为透明导电材料(例如，氧化铟镓锌)所构成的膜层，其厚度为纳米级别(远小于柔性衬底和光学用透明胶的厚度)，因而不会对成型后的触控显示面板的厚度造成明显影响。
图3为本发明实施例二提供的一种触控显示面板的截面示意图，图4为本发明中的触控压力检测层的俯视图，如图3和图4所示，该显示触控显示面板包括：偏光片8，该偏光片8采用上述实施例一中的偏光片，对于偏光片8的具体描述可参见前述实施例一中的内容，此处不再赘述。
该触控显示面板包括：用于进行画面显示显示基板14，偏光片8位于显示基板14的出光侧，显示基板14包括：恒压电极12；触控位置检测层6包括：若干个压力检测电极201，压力检测电极201与恒压电极12之间形成耦合电容，压力检测电极201用于根据受到的触控压力输出对应的压力检测信号，以供外部的检测芯片根据压力检测信号检测出压力检测电极201所对应位置处的触控压力。
其中，压力检测电极可以为金属网状电极、纳米银电极、透明金属氧化物(例如氧化铟锡)电极。本发明的技术方案对压力检测电极的形状、材料、尺寸等特征均不作限定。
本实施例中以显示基板14为有机发光显示基板例，此时偏光片中的偏光片主体5为四分之一波片。有机发光显示基板包括：衬底基板9、阳极10、有机发光层11和阴极。此时恒压电极12为阴极，阴极输入有恒定电压或接地。下面将结合附图来对本发明中的利用压力检测电极201与恒压电极12检测触控压力的原理进行描述。
图5为本发明中检测触控压力的原理示意图，如图5所示，根据弹力公式：
FN＝K*Δd
FN为压力检测电极201所受到触控压力，K为压力检测电极201与恒压电极12之间电介质的等效弹性系数，Δd为压力检测电极201受到触控压力后的运动距离。
由此可见，当压力检测电极201受到触控压力后，压力检测电极201向下(靠近恒压电极12的方向)运动，且运动的距离与触控压力成正比。
根据压力检测电极201与恒压电极12之间的电容公式：
其中，Cf为压力检测电极201与恒压电极12之间的电容，ε0为真空介电常数(近似取值为8.85×10-12F/m)，εr为压力检测电极201与恒压电极12之间电介质相对于真空的相对电介常数，S为压力检测电极201与恒压电极12的正对面积，d为压力检测电极201与恒压电极12之间的距离。
压力检测电极201向下运动，与恒压电极12之间的距离d减小。在ε0、εr、S均未发生变化的情况下，随着距离d的减小，压力检测电极201与恒压电极12之间的电容Cf相应增大。外部的检测芯片通过根据压力检测电极201在受到触控压力前后所输出的压力检测信号的变化，即可计算出压力检测电极201与恒压电极12之间电容Cf的变化，从而能计算出压力检测电极201受到触控压力后的运动距离，再根据该运动距离即可计算出压力检测电极201所受到触控压力。
优选地，偏光片8与显示基板14之间还设置有弹性绝缘层15。弹性绝缘层15可在压力检测电极201上的触控压力撤去后，使得压力检测电极201能及时恢复至初始状态，以便于下一次压力检测的进行。作为一种具体的方案，在阴极12背向衬底基板9的一侧还设置有用于对有机发光器件进行封装的封装层13，弹性绝缘层15可设置于封装层13背向衬底基板9的一侧。在实际制备过程中，可通过现有的偏光片粘连工艺将本发明中的偏光片8粘连至弹性绝缘层15的表面。
在本实施例中，当偏光片8中包括有触控位置检测层6时，触控位置检测层6需位于触控压力检测层2背向显示基板14的一侧，以保证触控检测功能的正常实现。当然，为避免触控位置检测层6与触控压力检测层2之间出现串扰的问题，在触控位置检测层6和触控压力检测层2之间可设置屏蔽层7。
在实际应用中，当用户触控显示面板时，位于外侧的触控位置检测层6基于自电容检测原理或互电容检测原理来对手指的触控位置进行识别，位于内侧的触控位置检测层6基于电极间距离(压力检测电极201与恒压电极12)的变化来输出相应的压力检测信号以供外部的触控芯片根据压力检测信计算出触控压力。
此外，为对偏光片8进行有效的保护，可在偏光片8背向显示基板14的一侧设置保护盖板16。
图6为本发明实施例三提供的一种触控显示面板的截面示意图，如图6所示，与上述实施三中不同的是，本实施例中的显示基板14为液晶显示基板，此时偏光片8中的偏光片主体5用于滤光。该液晶显示基板具体为用于与液晶显示面板中的阵列基板对盒的对盒基板，对盒基板包括衬底基板9和公共电极，此时恒压电极12为公共电极。
图7为本发明实施例四提供的一种触控显示装置的结构示意图，如图7所示，该触控显示装置包括：触控显示面板，该触控显示面板采用上述实施例二或实施例三中提供的触控显示面板，对于该触控显示面板的描述可参见上述实施例二和实施例三中的描述，此处不再赘述。
当触控压力检测层2包括有若干个压力检测电极时，触控显示装置还包括：检测芯片，检测芯片与压力检测电极连接(压力检测电极依次通过信号走线和柔性线路板17与检测芯片连接)，检测芯片用于根据压力检测电极输出的检测信号检测压力检测电极与恒压电极12之间的耦合电容，并基于检测出的耦合电容确定压力检测电极所对应位置的触控压力。该检测芯片基于压力检测信号计算触控压力的过程，可参见前述实施例中相应内容，此处不再赘述。
当偏光片中包括有触控位置检测层6时，检测芯片与触控位置检测层6中的触控电极连接(触控电极依次通过信号走线和柔性线路板17与检测芯片连接)；检测芯片还用于根据触控位置检测层6中的触控电极输出的位置检测信号，确定触控位置。基于位置检测信号检测触控位置的过程为本领域的常规技术，此处不再赘述。
在本实施例中，利用一个检测芯片同时进行触控压力和触控位置的计算，可有效减少检测芯片的设置数量，降低生产成本。
本实施例提供的触控显示装置具体可为电视机、显示器、平板电脑、移动电话、电子纸、导航仪、数码相框、摄像机、照相机等具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种偏光片，其特征在于，包括：偏光片主体和位于偏光片主体上的触控压力检测层，所述触控压力检测层用于检测触控位置的触控压力。
2.根据权利要求1所述的偏光片，其特征在于，还包括：触控位置检测层，触控位置检测层用于检测触控位置，所述触控位置检测层与所述触控位置检测层异层设置。
3.根据权利要求2所述的偏光片，其特征在于，所述触控位置检测层和所述触控压力检测层之间还设置有屏蔽层，所述屏蔽层用于屏蔽触控位置检测层和所述触控压力检测层之间的电信号。
4.一种触控显示面板，其特征在于，包括：如上述权利要求1-3中任一所述的偏光片。
5.根据权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，还包括：用于进行画面显示的显示基板，所述偏光片位于所述显示基板的出光侧，所述显示基板包括：恒压电极；
所述触控位置检测层包括：若干个压力检测电极，所述压力检测电极与所述恒压电极之间形成耦合电容，所述压力检测电极用于根据受到的触控压力输出对应的压力检测信号，以供外部的检测芯片根据所述压力检测信号检测出所述压力检测电极所对应位置处的触控压力。
6.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，所述显示基板为液晶显示基板，所述恒压电极为公共电极；
或，所述显示基板为有机发光显示基板，所述恒压电极为阴极。
7.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，所述偏光片与所述显示基板之间还设置有弹性绝缘层。
8.根据权利要求5-7中任一所述的触控显示面板，其特征在于，当所述偏光片中包括有触控位置检测层时，所述触控位置检测层位于所述触控压力检测层背向所述显示基板的一侧。
9.一种触控显示装置，其特征在于，包括：如上述权利要求4-8中任一所述的触控显示面板。
10.根据权利要求9所述的触控显示装置，其特征在于，当所述触控压力检测层包括有若干个压力检测电极时，所述触控显示装置还包括：检测芯片，所述检测芯片与所述压力检测电极连接，所述检测芯片用于根据所述压力检测电极输出的检测信号检测所述压力检测电极与所述恒压电极之间的耦合电容，并基于检测出的耦合电容确定所述压力检测电极所对应位置的触控压力。
11.根据权利要求10所述的触控显示装置，其特征在于，当所述偏光片中包括有触控位置检测层时，所述检测芯片与所述触控位置检测层中的触控电极连接；
所述检测芯片还用于根据所述触控位置检测层中的所述触控电极输出的位置检测信号，确定触控位置。
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